打造更环保的数据中心

传统上，数据中心的 IT 设备采用风冷方式。在风冷系统中，整个房间都使用空调进行冷却，风扇将冷却空气吹入服务器并冷却芯片。但是，风冷方式无法满足人工智能数据中心的高冷却需求。

为了保护 IT 设备并管理能耗，数据中心正转而采用液冷技术，使用冷却液捕获和传输 IT 设备中的热量。由于液体比空气的传热能力更好，并且可以更靠近热源，因此液冷技术的效率更高。

这样可以减少冷却所需的能耗，从而降低成本并减少碳排放。虽然当今绝大多数数据中心采用的都是风冷技术，但随着人工智能的增长和扩展，液冷技术预计会实现快速增长。

液冷类型

要成功打造更环保的数据中心，了解不同的液冷配置非常重要。主要有四种类型：

液到空冷却

这种冷却方式可以使冷却液循环通过 IT 机架，对风冷式数据中心的 IT 设备实现液冷。随后，液体经液到空热抑制装置冷却后进行再循环。在封闭回路液冷环境中，该方法无需新增基础设施，因为液体始终在封闭回路中运行。液到空系统还可以在封闭回路中循环液体，因此更为省水。

空到液冷却

这种技术依靠空气来冷却 IT 设备本身，但在将空气排回到房间之前，会使用冷却的液体对空气进行冷却。这样可防止将服务器的热量传输至机架，并且不需要对整个数据机房中的空气进行过度冷却。在此类系统中，需要使用设施液体来冷却位于服务器背面的后门冷却器内的液体回路。

芯片直接冷却

这种冷却方式利用了直接安装在芯片上的散热片，从而有效地在根源处消除热量。该技术可以与液到空冷却器配合使用，或者使用设施液体，但由于液体非常靠近 IT 系统，因此必须经过谨慎的设计。

浸没式冷却

这种冷却方式是指将整个服务器浸入到冷却的电介质液体中。该方法不仅能控制 IT 设备中的热量，还能防止灰尘和湿气进入。浸没式冷却的能效极高，但需考虑其自身的可持续性问题，包括介电液体的生产过程。

任何液冷系统的核心都是冷却液分配装置 (CDU)。根据所采用的冷却方法，CDU 可以是独立的设备，也可以集成到其他设备中。CDU 是任何液冷系统中的核心与中枢，它使用先进的控制算法，以最优速率和温度将冷却的液体精确地泵入整个冷却回路中。

部署液冷技术以改进可持续性

电源使用效率 (PUE) 是衡量数据中心可持续性的一个关键指标。PUE 的计算方法是将数据中心使用的总用电量除以其计算设备的用电量。PUE 数值越低，数据中心的效率就越高。在各种数据中心配置中，都可以使用液冷技术来降低 PUE。

这当中存在太多的变量，无法断言哪个配置始终更好。但有一个最重要的考虑因素，那就是确保冷却解决方案能够解决当前所面临的问题。对于需要快速扩展其冷却能力以支持人工智能芯片，但又没有时间进行扩展改造或翻新的现有数据中心而言，液到空冷却系统可能是一个理想选择。

如果数据中心寻求的是提高效率，但仍在运行风冷式芯片，则空到液冷却可以实现这一目标。如果数据中心准备以可持续的方式为先进的高性能计算提供支持，则可以采用浸没式冷却。

工程师还可以在数据中心之外部署液冷技术。电池储能可以提供备用电源，因而在数据中心生态系统中发挥着重要作用。液冷技术也可应用于此解决方案，从而更高效地冷却电池并帮助它们达到最佳性能。

成为绿色数据中心的倡导者

技术领导者需要继续鼓励其团队突破液冷技术的界限，并不断改进以提高效率和可靠性。工程师还可以寻找创新的方法，对转移到热液体中的数据中心热量进行再利用，包括数据中心外部的防冻保护和溶冰，甚至是为家庭和企业供暖。除了硬件创新之外，还有很多机会可以应用高级控制算法来提高冷却效率。

最重要的是，技术领导者需要持续提倡打造更环保的数据中心。随着计算技术的不断发展，围绕其构建更可持续的生态系统将成为技术领导者亟待攻克的核心挑战之一。

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